一种适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫查装置，包括夹持安装超声探头的夹持机构、将扫查装置安装于机床刀架上的基座和将探头夹持机构工作端面贴附于回转体型面的距离自调节机构，所述夹持机构包括一个安装超声探头的夹持套和至少一个角度调节环，使夹持套端面可相对于两个相互垂直的轴线转动，夹持机构安装在距离自调节机构的运动输出端，距离自调节机构活动地安装在基座上。采用本发明专利技术可以实现在对回转体工件进行加工的同时实施超声探伤检测，简化缩短了回转体工件的生产工序，提高了生产效率，降低了生产成本，同时大大提高了探伤检测的准确度。本发明专利技术还具有适应型面变化的实时性，敏捷性高，携带方便，便于装拆等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无损探伤检测
，尤其涉及一种适用于回转体在线超声探伤的型 面自适应扫査装置。
技术介绍
超声波检测技术是无损检测
中的一种重要的方法和手段，由于其具有穿透 能力强、检测灵敏度高、对人体无害、使用灵活、可及时得到探伤结果等优点，己经被 广泛地应用于各行各业的质量监控和安全保障。对于发电设备、压力容器等大型回转体 (通常以吨为计量单位)重要零部件，通常都采用超声波方式进行无损探伤，检测这类 工件在制造或使用过程中产生的结构缺陷的情况，从而及时发现故障，分析缺陷和故障 的成因及其规律，改进制造工艺，提高产品质量，以保证设备安全、高效、可靠地运行。 目前，对回转体工件的探伤通常采用在工件加工完成后，以离线定点手工超声波扫 查式进行检测，工件的加工与探伤检测为两个工序。这种探伤检测方式存在的问题，其 一，操作者主观性大，容易产生漏检，当操作不当时，会导致探头中心与工件检测区域 法线方向不一致，使探头发射的超声波不能垂直地进入工件内部，探测出工件内部的缺 陷，即手工探伤检测准确度不高，且因操作者不同差别很大。其二，这种检测方式还导 致了整个工件的生产工序长，生产效率低，生产成本高。直到本专利技术完成之前，专利技术人 没有看到有关在对回转体型面进行加工的同时实施超声探伤的文献报道。
技术实现思路
针对回转体型面超声探伤现有技术存在的不足，本专利技术的目的旨在提供一种能够实 现在对回转体型面进行加工的同时实施超声探伤，且探伤检测准确度高，不会因操作者 不同而有差别的适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫查装置。本专利技术的目的可通过具有如下技术方案的型面自适应扫査装置来实现 适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫查装置，包括夹持安装超声探头且能使 探头端面至少可相对于两个轴线转动的夹持机构、将扫査装置安装于机床刀架上的基座和将探头夹持机构的夹持工件端面贴附于被测工件体型面上的距离自调节机构，所述夹 持机构安装在距离自调节机构的运动输出端，所述距离自调节机构活动地安装在基座上。在上述技术方案中，所述距离自调节机构可具体设计成由扭簧和摇臂组成，摇臂通 过铰轴可转动地安装在基座上，扭簧位于摇臂与基座之间，套置在铰轴外，其两端分别 联接摇臂与基座。也可将其具体设计成由弹簧和伸縮杆组成，伸縮杆的装配端可轴向滑 动地安装在基座的安装孔内，位于基座安装孔内的弹簧一端作用于基座，另一端作用于 伸縮杆。当然还可设计成其他具体方式。在上述技术方案中，所述夹持机构包括至少一个角度调节环和一个安装超声探头的 夹持套，夹持套以其端面可角度转动地安置在角度调节环内。探头夹持机构可进一步具 体设计成由一个角度调节外环、 一个角度调节内环和一个探头夹持套构成，角度调节 外环安装在距离自调节机构臂杆的外端，角度调节外环与角度调节内环之间和角度调节 内环与探头夹持套之间为可转动铰联接，使夹持套端面可相对于两个相互垂直的轴线转 动。探头夹持机构还可进一步具体设计成由一个角度调节环和一个探头夹持套构成， 角度调节环通过铰轴可转动地安装在距离自调节机构臂杆的外端，角度调节环与探头夹 持套之间通过铰轴联接，使夹持套端面可相对于两个相互垂直的轴线转动。当然还可设 计成其他具体方式。为了取得更好的超声检测效果，通常需要在被测工件型面与超声探头之间充满超声 检测耦合剂，因此可在夹持套上设计超声检测耦合剂加入接口与流道。夹持套上也可不 设计超声检测耦合剂加入流道，超声检测时直接将耦合剂加入到被测工件型面与超声探 头之间。为了防止因夹持套端面磨损伤及超声探头，可在夹持套端上设计防止夹持套端面与 被测工件型面直接接触的滚动结构件，且不少于三副。最好是在夹持套端面上对称设置 四副滚动结构件。本专利技术还采取了其他一些技术措施。本专利技术提供的适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫査装置的工作原理为探 伤前，先将基座固定在工作台的刀架上，调节工作台与工件的距离至适当，然后利用距 离自调节机构将探头夹持机构压向工件，在此过程中，探头夹持机构根据工件表面形状 自动调整位姿，直至使安装在以探头为中心的探头安装夹持套工作端面上的滚动构件都 贴附在被测工件上。工件转动时，距离自调节机构的压力保证了滚动构件始终紧贴在工件上，当工件表面形状发生改变时，距离自调节机构及探头夹持机构相应发生改变，自 动适应工件表面形状变化，保证探头中心线与工件表面法线重合，从而实现超声波垂直 入射。探头可沿探头夹持机构的夹持套轴线前后调整，以适应对不同曲率工件探伤的要 求。夹持套上所设计的耦合剂流道，可以使耦合剂通过该流道填充超声探头及探头夹持 机构工作面板和工件之间的间隙，降低超声波能量损失，提高探伤检测质量。采用本专利技术提供的型面自适应扫查装置对回转体进行超声探伤检测，可以实现在对 回转体工件进行加工的同时实施超声探伤检测，即在线探伤检测，将工件的加工工序与 超声探伤检测工序合二为一，简化縮短了整个工件的生产工序，提高了生产效率，降低 了生产成本。回转体工件探伤检测采用本专利技术的检测方式，可大大提高探伤检测质量， 能够完全克服与避免现有技术的探伤检测方式所存在的，检测质量受操作者主观因素影 响大，容易产生漏检，当操作不当时，会导致探头中心与工件检测区域法线方向不一致， 使探头发射的超声波不能垂直地进入工件内部，探测出工件内部的缺陷，探伤检测质量 不高，因操作者不同差别很大等问题。本专利技术实际上是开创了一种全新的回转体超声探 伤的检测方式。本专利技术与现有技术的探伤检测方式相比，还具有以下十分突出的具体技术效果1、 工件在车床上加工的同时，既不需要重新装卸，也不需要另外安排检测时间， 自动连续完成工件的超声波探伤检测，同时避免了漏检现象的发生，提高了检测的效率 及准确性。2、 安装和拆卸方便。本专利技术所述的适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫查 装置可直接安装在机床工作台的刀架上，无需对机床进行其它改装即可进行探伤作业。3、 利用本专利技术所述的适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫査装置进行超声探伤检测方便快捷，对型面变化适应快。本专利技术的型面自适应扫査装置用于大型回转体工件的探伤检测，其所具有的优点尤 为突出。本专利技术是实现对回转体工件在线超声探伤的主要装置。附图说明图1是本专利技术的第一种实施例的整体结构示意图。图2是图1所示扫査装置的整体结构侧视图。图3是图1所示扫査装置的探头夹持机构端面结构示意图。 图4是本专利技术的第二种实施例的整体结构示意图。 图5是图4所示扫查装置的A向视图。 在图l-5中，各图示标号的标识对象是l一基座，2—扭簧，3—铰轴，4—摇臂，5 —角度调节外环柄，6—角度调节外环, 7 —角度调节内环，8 —探头夹持套，9一滚动体固定螺钉，IO —锁紧螺钉，ll一快 插式接口， 12 —耦合剂流道，13 —密封膜，14一滚动体，15 —弹簧，16—伸縮杆， 17 —转动杆，18 —角度调节环。具体实施方式下面结合附图说明给出本专利技术的实施例，并通过实施例对本专利技术作进一步的详细的 说明。实施例l本实施例的适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫查装置的结构如附图1、附 图2和附图3所示。型面自适应扫査装置由夹持安装超声探头的夹持机构、将扫査装置 安装于机床刀架上的基座1和将构成探头夹持机构的夹持套端面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于回转体在线超声探伤的型面自适应扫查装置，其特征在于包括夹持安装超声探头且能使探头端面至少可相对于两个轴线转动的夹持机构、将扫查装置安装于机床刀架上的基座和将探头夹持机构的夹持工件端面贴附于被测工件体型面上的距离自调节机构，所述夹持机构安装在距离自调节机构的运动输出端，所述距离自调节机构活动地安装在基座上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：殷国富，严寒冰，苏真伟，赵秀粉，殷鹰，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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